Engineering project of a mobile robot with a metal detector for landmine detection

• Autorzy: Frączek Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.7494/miag.2021.1.545.7

Warianty tytułu

PL

Inżynierski projekt mobilnego robota wyposażonego w wykrywacz metalu służącego do detekcji min

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the design of a mobile tracked robot capable of moving in varied terrain. Its task is to detect metal objects, which is achieved by means of a metal detector placed on a manipulator with three degrees of freedom. The whole system is controlled from a phone using a dedicated application. For the mechanical parts, a mathematical model was created, which was used to carry out driver selection and other essential components. For the detector, a description of research carried out to select the coil of the sensory system is presented. In the part related to the control of the robot, the application and the process of testing by means of a station made on a prototype board is presented. Finally, the assembly of the entire robot is presented along with conclusions and directions for further research.

PL

W artykule przedstawiono projekt mobilnego robota gąsienicowego wykonanego w ramach pracy inżynierskiej, mogącego poruszać się w zróżnicowanym terenie. Jego zadaniem jest wykrywanie metalowych przedmiotów, co jest realizowane za pomocą wykrywacza metalu umieszczonego na manipulatorze o trzech stopniach swobody. Całość sterowana jest z poziomu telefonu za pomocą dedykowanej aplikacji. Całość prac projektowych została podzielona na trzy segmenty. Dla części mechanicznych (platforma mobilna, manipulator) sformułowano model matematyczny obiektu, na podstawie którego dokonano obliczeń i doboru napędów oraz innych niezbędnych komponentów. Dla wykrywacza przedstawiono opis badań prowadzonych pod kątem doboru cewki układu sensorycznego. W części związanej ze sterowaniem robota została zaprezentowana aplikacja oraz proces testowania za pomocą stanowiska wykonanego na płytce prototypowej. Na zakończenie przedstawiono złożenie całego robota wraz z podsumowaniem wykonanych prac, wnioskami i kierunkami dalszych badań.

Słowa kluczowe

EN

mobile robot; manipulator; metal detector; Bluetooth app

PL

robot mobilny; manipulator; wykrywacz metalu; aplikacja bluetooth

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Mining – Informatics, Automation and Electrical Engineering
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 59, nr 1
• Strony: 7--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Frączek Andrzej

• AGH University of Science and Technology al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Hempala U.M.: Robots for Humanitarian Demining. InTech, 2017.
• [2] Chmieliński M.: Bezpieczeństwo neutralizacji niewypałów i niewybuchów amunicji artyleryjskiej w strefie przybrzeżnej. Autobusy 2017, 6: 99–106.
• [3] Munkeby S., Jones D., Bugg G., Smith K.: Applications for the MATLIDA Robotic Platform. Proceedings SPIE 2002, 4715, 206–2013.
• [4] Jankiewicz M.: Przeciwminowe roboty – pojazdy kroczące. Biuletyn WAT 2017, 56: 273–286.
• [5] Gonzalez de Santos P., Garcia E., Estemera J., Armada M.A.: DYLEMA: Using walking robots for landmine detection and location. International Journal of Systems Science 2005: 545–558.
• [6] Fukushima F. E., Freese M., Matsuzawa T., Aibara T., Hirose S.: Humanitarian demining robot Gryphon current status and an objective evaluation. International Journal on Smart Sensing and Intelligent Systems 2017: 735–753.
• [7] Albert F.Y.C., Mason C.H.S., Kiing C. K. J., Ee K.S., Chan K.W.: Remotely operated solar-powered mobile metal detector robot. Procedia Computer Science 2014, 42: 232–239.
• [8] Abubakr M., Syed M.A., Talha M., Adnan M., Syed A.A., Mhequb H., Ali A., Mian A.M.: Marwa: A Rough Terrain Landmine Detection Robot For Low Budget. Proceedings of the 43rd International Symposium on Robotics, London 2012.
• [9] Sandin P.: Robot Mechanisms and Mechanical Devices Illustrated. McGraw Hill, New York 2003.
• [10] Rybak P.: Tracked or wheeled chassis. Journal of KONES Powertrain and Transport 2007, 3: 527–536.
• [11] Burdziński Z.: Teoria ruchu pojazdu gąsienicowego. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1972.
• [12] Buratowski T.: Teoria robotyki. Wydawnictwo AGH, Kraków 2012.
• [13] Siciliano B., Sciavicco L., Villani L., Oriolo.: Robotics Modelling, Planning and Control. Springer, London 2010.
• [14] Halliday D., Walker J., Resnick R.: Podstawy fizyki. Tom 3. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015.
• [15] Bruschini C.: A multidisciplinary analysis of frequency domain metal detectors for humanitarian demining. Ph.D. thesis, Vrije Universiteit Brussel, Brussels 2002.